Tipos de diodos láser acoplados a fibra

Existen dos tipos principales de láser de diodo acoplado a fibra (LD).

• Láser de diodo acoplado a fibra monomodo. El núcleo suele tener varios micrómetros. (Por ejemplo, el núcleo es de 6 μm a una longitud de onda de 1 μm y de 9 μm a una longitud de onda de 1,5 μm)

• Láser de diodo acoplado a fibra multimodo. Utiliza fibras de mayor diámetro, que pueden manejar mayor potencia óptica. El núcleo suele ser de 62, 100, 200, 400, 800 o incluso 1000 μm. En aplicaciones, cuanto menor es el diámetro, más fácil es enfocar la luz de la fibra en un punto pequeño utilizando una lente o un objetivo de microscopio.

Láser de diodo acoplado a fibra monomodo

Monomodoláser verde acoplado a fibrael diodo puede ser de fibra estándar (SMF) o fibra de mantenimiento de polarización (PM). La diferencia es que en la fibra de mantenimiento de polarización, la fibra tiene una estructura de revestimiento especial que permite que la polarización de la luz se mantenga a lo largo de la fibra.

El láser de diodo acoplado a fibra monomodo se suele encapsular en lo que se conoce como undiodo láser de encapsulado mariposa. Su enfriador TEC y termistor están integrados en el encapsulado. Este tipo de LD monomodo suele alcanzar potencias de salida de varios cientos de mW, con un máximo de hasta 1,5 W.

Además, en el campo de las comunicaciones, existen encapsulados DIL y encapsulados coaxiales. Su potencia suele ser <10 mW.

Láser de diodo acoplado a fibra multimodo

El láser de diodo acoplado a fibra multimodo se basa en chips de diodo láser de emisión de área amplia y se presenta en 4 tipos:

• Emisor único: El chip LD está aislado, montado en un submount y encapsulado individualmente en un módulo de diodo láser semiconductor, acoplado a una fibra multimodo de 105/125 μm, con una potencia de hasta 15 W.

• Multi-emisor: Múltiples chips LD están aislados individualmente y acoplados ópticamente entre sí en una fibra multimodo. La potencia de salida puede alcanzar varios cientos de vatios, manteniendo un tamaño de fibra pequeño, como un diámetro de núcleo de 100 o 200 μm.

• Barra única: Múltiples emisores ensamblados como una sola barra en un módulo LD, acoplados a una fibra multimodo de 200/240 μm, con una potencia de hasta 50 W.

• Multi-barra: Múltiples emisores ensamblados en un gran encapsulado refrigerado por agua, luego acoplados a una fibra multimodo de gran diámetro (600/800 μm), con una potencia superior a 100 W.

En los láseres de diodo acoplados a fibra multimodo, es necesario prestar atención a cómo varían el voltaje y la corriente de los diferentes tipos de LD:

• El emisor único tiene un nivel de voltaje de 1,5 V y una corriente de 15 A.

• El multi-emisor está en excitación en serie. Esto significa que la corriente no cambia (normalmente un máximo de 15 A), pero el voltaje aumenta con el número de emisores. (Para un LD de 60 W, el voltaje y la corriente son 4,5 V/15 A)

• La barra única tiene emisores en paralelo. Por lo tanto, el voltaje no cambia, pero la corriente puede alcanzar fácilmente 45 o 50 A.

• La multi-barra es una conexión en serie de múltiples barras individuales. Por lo tanto, su corriente (por ejemplo, 45 A) no cambia, pero el voltaje aumenta con el número de barras.

Estos tipos de láser de diodo acoplados a fibra se utilizan ampliamente en comunicaciones, detección y otros campos tecnológicos que requieren salida láser.